|
755
, (4.9)
где fвп.вл – максимальное напряжение водяных паров при температуре отобража- емой на влажном термометре, мм рт. ст (табл. 4.1); 0,5 – психрометрический коэффициент; tс, tвл – температуры сухого и влажного термометров соответст- венно, °C; B – барометрическое давление, мм рт. ст.
Относительная влажность φв, %, определяется по формуле
в
A
f вп.с
100 , (4.10)
где fвп.с – максимальное напряжение водяных паров при температуре сухого тер- мометра, мм рт. ст (табл. 4.1 [5]).
Таблица 4.1
Максимальное напряжение водяных паров при температуре, отображаемой на влажном термометре fвп, мм рт. ст.
tвл, °C
|
fвп, мм рт. ст
|
tвл, °C
|
fвп, мм рт. ст
|
tвл, °C
|
fвп, мм рт. ст
|
1
|
4,585
|
15
|
12,79
|
29
|
30,06
|
2
|
4,929
|
16
|
13,64
|
30
|
31,84
|
3
|
5,296
|
17
|
14,54
|
31
|
33,72
|
4
|
5,686
|
18
|
15,48
|
32
|
35,69
|
5
|
6,102
|
19
|
16,48
|
33
|
37,75
|
6
|
7,016
|
20
|
17,54
|
34
|
39,93
|
7
|
7,516
|
21
|
18,66
|
35
|
42,20
|
8
|
8,048
|
22
|
19,84
|
36
|
44,59
|
9
|
8,612
|
23
|
21,08
|
37
|
47,10
|
10
|
9,212
|
24
|
22,39
|
38
|
49,73
|
11
|
9,848
|
25
|
23,77
|
39
|
52,48
|
12
|
10,52
|
26
|
25,22
|
40
|
55,37
|
13
|
11,24
|
27
|
26,75
|
41
|
58,38
|
14
|
11,99
|
28
|
28,37
|
42
|
61,55
|
Пример 4.1. Определите относительную влажность воздуха φ в по аспирацион- ному психрометру Ассмана. Исходные данные: температура сухого термометра tс = 25 °C, температура влажного термометра tвл = 22 °C; барометрическое дав- ление B = 743 мм рт. ст.
Определим абсолютную влажность воздуха:
A 19,84 0,525 22 743 16,89 мм рт. ст.
755
Определим относительную влажность воздуха:
16,89 100
в 23,77
71 %.
К психрометру прилагаются таблицы для нахождения относительной влажности по показаниям сухого и влажного термометров, что позволяет исклю- чить необходимость расчетов по формулам (4.9), (4.10).
Кроме измерения относительной влажности, аспирационный психрометр Ассмана можно использовать для более точного, чем термометрами расширения, измерения температуры воздуха. Создаваемое аспирационным вентилятором принудительное движение воздуха относительно термометра практически пол- ностью исключает погрешность замеров, возникающую из-за того, что солнеч- ная радиация повышает коэффициент теплоотдачи.
Для систематических наблюдений за колебаниями относительной влаж- ности воздуха пользуются самопишущими волосяными гигрометрами (гигро- графами, рис. 4.4, а). Сокращение пучка волос 1 передается системой рычагов 2 перу 3, которое выписывает на барабане кривую изменения относительной влажности. Заправка бумагой, пуск барабана 4 и регулировка прибора произ- водятся аналогично термографам.
Гигрограф может быть составной частью термогигрографа, которой фик- сирует температуру и относительную влажность воздуха, в этом случае запись перечисленных параметров проводится на одном барабане (рис. 4.4, б).
Для измерения влажности воздуха и газов также применяются:
абсорбционные гигрометры – устройства для измерения влажности воздуха, принцип работы которых заключается в связи физических свойств гигроскопических веществ с количеством поглощенной ими влаги, зависящей от влажности анализируемого газа;
оптические гигрометры – аппараты, принцип работы которых осно- ван на измерении изменения интенсивности инфракрасного излучения за счет его поглощения парами воды, содержащимися и исследуемом воздухе;
емкостные гигрометры – приборы для определения влажности возду- ха, работа которых основана на измерении изменения емкости полимерного или металлоксидного конденсатора при изменении влажности воздуха;
резистивный гигрометр – прибор для измерения влажности воздуха, работа которого основана на принципе изменения электрической проводимости солей или проводящих полимеров от влажности воздуха.
Рис. 4.3. Аспирационный психрометр Ассмана: 1 – колпак; 2 – рукоятка; 3 – щель у крыльев вентилятора; 4 – кольца; 5 – наружные цилиндры; 6 – ртутный влажный термометр; 7 – ртутный сухой термометр; 8 – заводной механизм вентилятора; 9 – пипетка для смачива- ния батиста влажного термометра
Рис. 4.4. Гигрограф (а – принципиальная схема; б – внешний вид термогигрографа):
– пучок волос; 2 – система рычагов; 3 – пишущее перо; 4 – барабан; 5 – подставка
Измерение влажности материалов
При измерении влажности материалов и строительных конструкций ши- роко применяют электрические косвенные методы измерений, не требующие взятия пробы (неразрушающий контроль).
Зависимость активного электрического сопротивления строительного ма- териала R, Ом, от его влажности ωм, %, имеет вид
м
R Cn , (4.11)
где C, n – постоянные коэффициенты, определяемые для каждого типа мате- риалов экспериментальным путем.
Наиболее распространенным электрическим методом является емкостный метод измерений, который основан на зависимости диэлектрической прони- цаемости ε твердых тел от изменения их влажности. У сухих твердых тел про- ницаемость ε = 1…6, а у воды ε = 81. Изменение диэлектрической проницаемо- сти по изменению емкости конденсатора С, Ф, между обкладками которого на- ходится исследуемый материал, подчиняется зависимости
C k , (4.12)
где k – постоянная, определяемая конструкцией конденсатора.
Погрешность большинства емкостных измерителей влажности строи- тельных материалов составляет от 0,2 до 0,5 %. Точность измерений в большой степени зависит от однородности обследуемого строительного материала.
Работа современных приборов, определяющих влажность строительных материалов (влагомеров), основана на измерениях методом поля рассеивания. Данный метод базируется на способности молекул воды увлажнять материалы, и, как следствие, влиять на протекающие через них электромагнитные поля. Измерения проводятся с помощью контактных электродов или пластин, соз- дающих магнитное поле, проходящее через материал на глубину примерно 5 см (рис. 4.6, 4.7). Полученные измерителями данные в большинстве случаев могут использоваться для определения дефектов в строительных конструкциях, а не для получения точных значений влажности.
Рис. 4.6. Измеритель влажности с контактными электродами: 1 – корпус; 2 – контактные электроды; 3 – дисплей; 4 – клавиатура
Рис. 4.7. Измеритель влажности с контактными пластинами: 1 – корпус;
– контактные пластины; 3 – дисплей;
4 – клавиатура
Do'stlaringiz bilan baham: |
